转译过程中小RNA病毒与宿主细胞的相互作用

小RNA病毒的转译机制不同于真核细胞mRNA的转译机制,该类病毒是借助于内部核糖体进入位点来启动内部翻译过程的,同时还伴随着宿主细胞蛋白质合成的抑制过程.在此过程中,小RNA病毒与宿主细胞间发生了一系列复杂的相互作用和信息交流,本文对该领域的研究进展作了综述.     

原位杂交技术展望

1969年美国耶鲁大学Gall和Pardue首先创立了原位杂交技术，确定了爪蟾核糖体基因定位于卵母细胞的核仁中。与此同时，Buongiomo—Nardelli和A maldi John及其同事等相继利用同位素标记核酸探针进行了细胞或组织的基因定位。Oah应用3H标记的兔乳头状瘤病毒cRNA探针进行了兔乳头状瘤组织的冰冻切片进行杂交，首次用原位杂交技术检出病毒DNA在细胞中的定位。     

昆虫病原线虫rDNA多态性分析

本文对国内外昆虫病原线虫斯氏属和异小杆属的47个品系进行rDNA—ITS PCR—RFLP分析，研究其DNA多态性，并构建了分子系统发育树状图。各品系的ITS区无明显的长度差异，PCR—RFLP分析将47个品系分为斯氏属和异小杆属两大类，两属线虫又分别分为11组和4组。所得结果丰富了ITS PCR—RFLP图谱库，为弄清我国的昆虫病原线虫与国外种类的分子系统发育关系及未定名线虫的鉴定提供重要依据，同时为筛选适合的线虫种类防治害虫奠定基础。     

火柴头染色体核型及核糖体基因原位杂交研究

火柴头是一年生单子叶恶性杂草，具有地上和地下茎同时开花结实的特殊习性。研究表明，地上和地下部分种子产生的植株体细胞染色体核型相同，中期染色体平均长10μ，体细胞染色体核型由两对随体染色体(染色体5和9)、4对中部着丝点(染色体1，3，8，11)和5对亚中部着丝点染色体组成(染色体2，4，6，7，10)，属对称型。核型公式为2n=22=4m 5sm 2st。核糖体基因(45S）位于两对随体染色体的核仁组织区，杂交信号在两对染色体上的程度不同，表明了该基因的拷贝数在位点间有差别，并明确证实地下种子是正常自花受精的结果。本文对利用核糖体基因作为分子标记，通过原位杂交进行植物染色体的识别和染色体的进化进行了讨论。     

山羊胎期肺发育的形态学研究

对3～22周龄山羊胎儿肺进行了肉眼、光镜和透射电镜观察，结果表明：1．7～22周龄山羊胎儿肺的外部形态与胎龄无关，肺的外部形态以左二右四叶者为多见．肺的叶间裂和右肺副裂常不完整，以浆膜、肺组织或混合性组织(肺组织及浆膜)融合；2．山羊胎儿肺的发育分为5个时期：胚胎期(3～5周)肺芽分支形成主支气管，主支气管长度不断增长并萌芽出叶支气管，均衬以假复层柱状上皮。腺状期(6～12周)以支气管树发育为主，小支气管衬以假复层和／或单层柱状上皮；终蕾呈腺状，上皮细胞由假复层柱状逐渐变为单层柱状，胞核向细胞顶端移行；终蕾上皮细胞游离面可见短小的微绒毛；线粒体、粗面内质网及核糖体随着胎龄增加而逐渐增多，它们均位于细胞顶部。小管期(13～14周)以呼吸部发育为主，原始肺泡开始形成，呼吸性细支气管衬以未分化的立方上皮；终蕾腺状结构逐渐消失，终蕾上皮细胞由高矮不等的单层柱状上皮逐渐演变为立方形的原始肺泡上皮；细胞游离面可见较多的微绒毛，胞质内线粒体、粗面内质网及核糖体较发达。囊状期(第15周)呼吸部发育显著，肺内细支气管及其末端呈现出“充气”状态；部分原始肺泡上皮细胞分化为扁平的肺泡Ⅰ型细胞和立方形的肺泡Ⅱ型细胞；Ⅱ型细胞内出现嗜锇小体。肺泡期(16～22周)以肺泡的形成和分化为主，更多的肺泡上皮分化为扁平的肺泡Ⅰ型细胞和立方形的肺泡Ⅱ型细胞。此期，毛细血管内皮与部分肺泡上皮贴近，可将肺泡上皮细胞区分为3种：Ⅰ型细胞，呈矮柱状或椭圆形，胞质中有较明显的核糖体、扩张内质网及变性线粒体；形成了由Ⅰ型细胞一基膜一内皮细胞组成的气血屏障。Ⅱ型细胞，胞质内含丰富的嗜锇板层小体和核糖体，内质网扩张呈大小不一的泡状，多泡体出现，线粒体膨大变性，细胞游离面可见少数微绒毛。Ⅲ型细胞，为未分化细胞，呈立方形，胞体较小，胞核相对较大，呈圆或椭圆形，胞质少，呈带状．电子密度低，细胞器少。     

牡丹江野生鹿血中伯氏疏螺旋体分子检测

为了解牡丹江地区野生鹿自然感染伯氏疏螺旋体的情况,2019年6月间在牡丹江海林市采集20份野生鹿血标本,应用普通PCR对鹿血标本进行5S-23S基因片段的扩增和测序,并将所得序列与GenBank中的项序列进行分析.结果检出7份阳性样本,阳性率为35％,序列分析发现伯氏疏螺旋体在有2个基因型,分别是Borreliella afzelii和Borreliella garinii.研究结果表明,该地区野生鹿存在伯氏疏螺旋体自然感染.     

毛竹种子内生真菌的分离与分子鉴定

从毛竹种子中分离得到不同形态特征的内生真菌7株,通过菌落形态特征、r DNA-ITS片段的扩增、克隆、序列测定和生物信息学分析等手段,对其中的5个菌株进行鉴定。确认2号菌株为枝孢属枝状枝孢,是一种重要的致霉菌。4号和7号菌株属于刺盘孢属,能引起竹炭疽病,是种常见的竹杆部病害。5号菌株为竹黄属竹黄菌,能使竹子患赤团子病,但竹黄具有重要的药用价值。虽然2号与6号菌株菌落形态不尽相同,但鉴定为同一种菌。     

绞股蓝核糖体失活蛋白的分离、克隆与表达

核糖体失活蛋白(ribosome-inactivating protein,RIP)具有抗肿瘤和抗病毒等医用价值,以及抗植物病毒和病原真菌等农用价值.它是一种多活性的物质,不同RIP具有各自独特的功能,其潜在活性还在不断发现之中.葫芦科(Cucurbitaceae)植物大多药食同源,其中蕴涵着极其多样的RIP,但多数已知的RIP其基因尚未被克隆,而目前仍无一套快速筛选RIP新基因的方法.葫芦科中的绞股蓝(Gynostemma pentaphyllum)具有抗癌和抗衰老等特殊功效,其中的皂甙和黄酮成分的研究已有大量报道,但其活性蛋白成分未见报道.为此,本研究开展绞股蓝RIP的分离纯化、基因克隆、原核表达以及转基因植物研究.率先对绞股蓝活性蛋白成分进行研究,从中分离到一种新的核糖体失活蛋白(绞股蓝毒蛋白,Gynostemmin).它具有很高的抗TMV活性.其分子量约为27 kDa.测得其N-端19个氨基酸序列:DINFSLAGADGQTYNTFIA,与其它植物RIP的同源性为10%-73%,与葫芦科RIP的同源性为37%-73%.根据葫芦科RIP上、下游两段高度保守的氨基酸序列设计简并引物对LY1/LY2,对基因组DNA进行PCR扩增,首次建立了RIP新基因快速筛选体系.从冬瓜和南瓜中分别获得了1个和5个RIP新基因,长度为408 bp,编码136 aa,与其它葫芦科RIP对应区段的同源性约为35%-85%.比较发现,19个葫芦科RIP的LY1/LY2区段上完全相同的氨基酸有29个,其中7个在其它科属来源的RIP中也完全保守,包括构成活性中心的3个残基E160、R163和W192.根据LY1/LY2区段同源性构建的系统进化树表明,葫芦科RIP之间的进化关系与其来源植物间的亲源关系大体一致.通过DNA片段克隆、RACE扩增、cDNA克隆和DNA克隆,从绞股蓝中分离了13个RIP基因,其中10个为cDNA序列,3个是DNA序列(GP609、DNA-750和DNA-8001).它们之间在碱基水平和氨基酸水平上的同源性都很高,可根据序列上发生缺失的有无及其类型将其分为4组:组1,发生6 bp缺失(535 GAAAAC 540,与574-579间的序列完全一样),包括GynostemminII、GP609和CX8405A,编码275 aa;组2,缺失87 bp(122-208),包括DNA-750和CX820,编码248 aa;组3,包括5RACE和DNA-8001,不发生组2的87 bp缺失,但因其序列较短,无法确认是否具备组1的6 bp缺失;组4,包括GynostemminI、III、IV、V以及EMUZW和RHXJB,既无87 bp缺失也不发生6 bp缺失,编码277 aa.其中GP609与其它葫芦科RIP的LY1/LY2区段的同源性,碱基水平为47%-61%,氨基酸水平为37%-49%.5RACE中包含了由23 aa组成的信号肽“MRVARFCTVVAILLYFGFHIAEC“,同时包含有5UTR序列,其中含有kozak序列“AAAAAA“.对绞股蓝RIP基因家族及其编码氨基酸进行的比较分析发现,绞股蓝RIP前体成熟过程中可能发生C-末端切除,并因此造成等电点从弱酸性跃迁至强碱性,这种现象以前未见报道.分析结果进一步支持了RIP基因无内含子的观点.5个含有3UTR的成员中,GynostemminI 比另外4个多了两个小的茎环结构和一富含AU的不稳定子元件ARE(AU-rich element),其mRNA的稳定性可能因此受到影响.运用生物信息学软件对绞股蓝RIP前体进行碱基组成和密码子偏倚性、氨基酸组成特征、功能位点、亚细胞定位、跨膜结构、核酸结合基序以及空间结构等方面的分析.分别将GP609和RHXJB转入pGEX-2T融合表达载体,在大肠杆菌DH5α菌株中实现融合表达.将DNA-8001连接到pET-5a表达载体上,在大肠杆菌BL21(DE3)菌株中实现天然表达,表达产物对TMV的抑制效果很差,其原因可能是C-末端延伸序列的存在抑制了抗TMV活性的发挥.分别构建了含有GP609和EMUZW的pEmu-mcs-N植物表达载体,同时构建了含有RHXJB的pKYLX71∶35S2植物表达载体(ZW-pK).采用三亲交配法将ZW-pK转入土壤农杆菌LBA4404中,用于转化烟草品种K-326,分子鉴定表明绞股蓝RIP基因已经整合到再生烟苗的基因组中并发生了转录.重点讨论了绞股蓝RIP的应用前景、RIP基因的内含子、以及RIP的C-末端及其延伸序列的修饰和功能等方面的问题.研究结果为绞股蓝RIP的开发利用奠定了坚实基础,并对探讨其酶学活性、生理功能以及抗病毒机理等RIP研究的难点和热点问题具有一定的指导意义.     

前沿动态

表观遗传学研究获进展细胞需要持续不断的合成核糖体来保证蛋白质的合成。核糖体RNA由RNA聚合酶Ⅰ转录,转录水平主要由表观遗传机制来控制。这一机制能够高效快速地应答细胞分化、癌化、衰老等信号,来调整核糖体基因的表观遗传修饰状态,从而调控核糖体基因的表达和蛋白质合成水平,最终帮助完成细胞的各种生命活动。     

应用TaqMan-MGB探针进行松材线虫的实时荧光定量检测技术研究

 松材线虫是国际公认的最重要的检疫性有害生物之一,也是我国2类检疫危险性有害生物,我国口岸多次从货物的木质包装中截获该线虫。由于松材线虫与拟松材线虫在形态上极其相似,难以区分,幼虫更无法用于鉴定。传统的形态学鉴定、生化以及其他分子技术等方法存在费时、准确度不高、灵敏度低等缺点,不易形成标准。我们设计筛选一对引物以及一条MGB探针,对松材线虫进行实时荧光PCR检测。建立了一条从1 pg到10⁴pg标准曲线,相关系数r=0.965。该检测方法省时、准确、快速、无污染。